两性离子共价有机框架/碳纳米管复合材料、制备方法及其在锂硫电池隔膜中的应用

本发明公开了一种两性离子共价有机框架/碳纳米管复合材料、制备方法及其在锂硫电池隔膜中的应用。通过水热合成策略构建新型两性离子COFs，并与CNT复合得到两性离子COFs/CNT复合材料，用于改性商用聚丙烯隔膜，其中两性离子COFs中含有磺酸根阴离子和吡啶氮阳离子，二者协同通过强静电作用可以有效锚定多硫化物并抑制其穿梭。此外，强静电作用还有利于LiTFSI解离及多硫化物分解，而COFs的有序结构有利于促进Li+的快速传输，搭配CNT构建导电网络提升电子传输效率，因此，使用本发明复合材料的改性隔膜既可以抑制多硫化物穿梭效应，又可以提高电池综合性能。实验表明，ZVCOF‑CNT‑20复合材料改性隔膜制备的测试组具有最优异的性能，在1C倍率下循环500次后仍有589.3 mAh/g的比容量。